ubuntu下openssl性能如何优化

Ubuntu下OpenSSL性能优化方法

1. 更新系统和软件包

保持Ubuntu系统和OpenSSL库为最新版本，新版本通常包含性能改进、安全修复和优化。使用以下命令更新：

sudo apt update &
    &
     sudo apt upgrade libssl-dev

2. 调整OpenSSL配置文件

修改/etc/ssl/openssl.cnf（或/etc/ssl/openssl.cfg），优化以下参数：

• 启用会话缓存：减少SSL/TLS握手时间，提升重复连接的效率。

  [ssl_session_cache]
  type = shared
  size = 100000  # 缓存大小（根据内存调整）
  timeout = 300  # 缓存超时时间（秒）
  

• 调整内存限制：增加内存缓存大小，减少内存分配开销。

  [mem]
  max_total_cache_size = 104857600  # 100MB（根据需求调整）
  

3. 利用硬件加速

若服务器CPU支持AES-NI、QAT（QuickAssist Technology）等硬件加速功能，需确保启用：

• 检查硬件支持：

  grep aes /proc/cpuinfo  # 查看是否支持AES-NI
  

• 编译时启用：若从源码编译OpenSSL，添加-aes选项：

  ./config --prefix=/usr/local/openssl shared -aes
  make -j$(nproc) &
      &
       sudo make install
  

• 验证加速效果：

  openssl speed aes-256-gcm  # 对比启用前后的加密速度
  

4. 优化系统级设置

• 增加文件描述符限制：处理大量并发连接时，需提高系统允许的最大文件描述符数。

  ulimit -n 65535  # 临时生效
  # 永久生效：编辑/etc/security/limits.conf，添加：
  * soft nofile 65535
  * hard nofile 65535
  

• 调优TCP参数：优化网络栈性能，提升并发连接处理能力。

  sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1
  sudo sysctl -w net.ipv4.ip_local_port_range="1024 65535"
  sudo sysctl -w net.core.somaxconn=4096
  sudo sysctl -w net.core.netdev_max_backlog=4096
  

5. 使用高效的加密套件

选择性能更高的加密算法，优先使用AES-GCM（比CBC模式更快）和ChaCha20-Poly1305（适合移动设备）：

[ssl_cipher_suites]
CipherString = DEFAULT:!aNULL:!MD5:!RC4:!DES:!3DES:!CBC
# 或明确指定高性能套件
CipherString = ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384

6. 启用协议优化

禁用过时的协议（如SSLv2、SSLv3、TLSv1.0、TLSv1.1），使用TLSv1.3（性能更好，握手更快）：

[ssl_protocols]
ssl_protocols = TLSv1.3 TLSv1.2  # 优先TLSv1.3

7. 调整编译选项

若从源码编译OpenSSL，使用以下选项提升性能：

./config --prefix=/usr/local/openssl shared zlib -O3 -march=native
make -j$(nproc) &
    &
     sudo make install

• -O3：启用最高级别的编译器优化。
• -march=native：针对当前CPU架构优化（如AVX2指令集）。
• shared：生成动态链接库，减少内存占用。

8. 监控与分析性能

使用工具定位性能瓶颈：

• 测试加密速度：

  openssl speed aes-256-gcm sha256  # 测试具体算法的性能
  

• 监控系统资源：

  top/htop  # 查看CPU、内存使用
  vmstat 1  # 监控系统I/O、内存
  sar -n DEV 1  # 监控网络流量
  

9. 启用会话恢复

通过会话恢复（Session Resumption）减少重复握手开销，支持Session ID和Session Ticket：

[ssl_session_cache]
session_cache_mode = servers, shared, TLSv1.2
session_cache_size = 102400
session_timeout = 300

10. 使用连接池

在应用程序中实现SSL/TLS连接池，重用已建立的连接，减少握手时间和资源消耗（如Nginx、Apache的连接池配置）。

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